“دراسة تأثير طرائق النمذجة اللاخطية لجدار القص على سلوك الجملة الثنائية تحت تأثير الأحمال الجانبية"

الملخص

تُعد الجملة الثنائية من أهم الجمل الإنشائية المقاومة للأحمال الجانبية (الزلزالية)، وأكثرها   شيوعاً، وبتحقيق العمل المشترك الجيد للإطارات والجدران والفهم الصحيح لسلوك هذه الجملة، نصل للتصميم الأفضل  تحت تأثير الحمولات الزلزالية. لذلك لابد من اختيارالنماذج اللاخطية المناسبة لتمثيل السلوك اللدن الفعلي لعناصر هذه الجملة من إطارات وجدران قص، لذلك تم في هذا البحث دراسة جملة ثنائية خرسانية مسلحة(إطار متوسط مقاوم للعزوم + جدار قص خاص) باستخدام برنامج العناصر المحدودة المتطور ABAQUS، واستخدام برنامج العناصر المحدودة الخاص بالتصميم والتحليل الإنشائي ETABS، وفق ثلاثة طرائق لتمثيل السلوك اللاخطي لجدار القص، وهي النموذج التفصيلي في برنامج ABAQUS والذي يعتمد على نموذجCDP(Concrete Damage Plasticity) لتمثيل سلوك البيتون، ونموذجين في برنامج ETABS نموذج مفصل الألياف Fiber hinge، ونموذج القشرة متعددة الطبقات(Multi-layered shell element) ، وذلك للتحقق من تأثير اختيار النموذج اللاخطي لجدار القص على سلوك الجملة الثنائية واختيار النموذج الأفضل.

تمت دراسة جملة ثنائية مؤلفة من خمسة طوابق، تساهم فيها الإطارات بتحمل 29% من قوة القص الإجمالية، بتغيير النموذج اللاخطي المعتمد في تمثيل السلوك اللاخطي لجدار القص (النموذج التفصيليMicro model)، نموذج مفاصل الألياف(Fiber hinge)، نموذج عنصر القشرة متعدد الطبقات Multi-layered shell element))) وتمت دراسة النماذج بتأثير حمل دفع جانبي باستخدام التحليل الاستاتيكي اللاخطي، كما تم رسم منحني قوة جانبية-انتقال جانبي، ورصد أماكن تشكل المفاصل اللدنة، وقيم الإجهادات. تم حساب عامل تعديل الاستجابة للنموذج الأفضل ومقارنته مع قيم الكودات. أظهرت النتائج قدرة نموذج عنصر القشرة متعدد الطبقات على تمثيل السلوك الفعلي للجدار، وبالتالي السلوك الفعلي للجملة الثنائية، بالإضافة لتوفيره في كلفة وجهد التحليل وخاصة عند الحاجة لنمذجة منشآت بالمقياس الكامل، كما تمتع نموذج بالدقة وسهولة التعامل مع المخرجات والإستفادة منها وخاصة عند حساب عامل تعديل الاستجابة.